农田水利学基本概念及计算

#akHt4/TakHt4/TL=7T在缺乏试验条件和计算条件情况下，可以根据本地区或类似地区的经验数据确定排水沟间距。式中，①为非完整沟修正系数，若为完整沟，则^=1；»土壤渗透系数，血出沟深轻壤土中壤土重壤土或粘土161.350-7035-5020-351.3^1.570^10050^7035^501.5-1.8100-15070-10050-701.8-2.3-100-15070-100防渍排水沟沟深与间距经验数据F为排水时间,d；戸为土壤给水度。非完整沟修正系数按下式计算1a==—,EH、2H1+——In——实际计算时采用迭代法：先按完整沟计算，计算出耳，并计算出庄，再按式（*）计算抵，若则D即为所求，否则再计算新的庄，并按式算出鸟，如此反复,直至两枕计算出的间距近似相等为止。沟深粘质土轻质土1.2160-200-1.4220-260-1.6280^320-1.83^380-2.1-300-3402.3-360-4002.5-420-4703.0-580~fi30脱盐或防盐碱地医的排水沟沟深与间距经验数据§4骨干排水沟设计实际计算时采用迭代法:先按完整沟计算，计算出，并计算出，主要包括水位推算与纵、横断面设计。再按式（*）计算，若，则即为所求，否则再计算新的，并一、排水沟的设计水位按式按式（*）算出与排涝设计流量和排渍设计流量相应，有排涝设计水位和排渍，如此反复，直至两次计算出的间距近似相等为止。设计水位。渗流阻抗系数估算公式为^=0-5+0174^-其中，嘉为排水沟深度，渗流阻抗系数估算公式为^=0-5+0174^-其中，嘉为排水沟深度，韦排渍深度或地下水临界埋深+悬挂水头賞的长度（m）；1的比降;接处水头蒋差（0.1"0.2m『宵田面至不透水层的距离，当T>5hq时，可认宵应满足层干沟出口处的日常水位外河（（排水承泄区）的日常水位。2）淹灌稻田稳定入渗条件下的排水沟间距为防止渍害，淹灌条件下的水稻田需要保持一定的渗流强度。下面介绍在已知排水沟深度和渗流强度条件下，确定排水沟间距的计算公式：『kHL=（注：该公式是《农田排水工程技术规范》上推荐的公式。）式中，疋为土壤渗透系数?m/d；丹为作用水头，田面水位至沟內水位差，恥g为稻田淹灌时的设计渗漏率?m/d;裔为渗流阻抗系数。（一）排渍水位（日常水位）排渍水位是排水沟经常需要维持的、满足防渍或防止盐碱化要求的水位。也称日常水位。若有养殖和通航等需要，也兼顾这些方面其它方面的要求。推算步骤（1）确定排渍控制点A高程（最远处低洼地高程）。（2）初拟各级排水沟的比降。（3）推算排干沟出口的日常水位：£日常=Ai农—£心_£缶式中：£日常——排水沟出口的日常水位（m）；比一非渍控制点高程（m）；%——农沟日常水位离地面的高差（m）；若不满足上述要求，则调整比降，尽量争取自排。在水网圩区，无法自排，则采用抽排来维持日常水位。（二）排涝水位（最高水位）排涝水位是排水沟通过排涝设计流量时的水位。计算步骤：（1）确定排涝控制点A。（2）拟定各级排水沟比降。（3）计算干沟出口处的排涝水位：£排涝=吗_%_£心_£Az，式中：——农沟中最高水位到地面的距离，可取0.2飞.站L.I——自A点至排水沟出口的各级排水沟长度与比降；险——局部水头损先可不考虑上下级排水沟衔接的水位落差。应满足：干沟出口处最高水位应不低于外河的最高水位若干沟出口发生壅水，则需调整排水沟比降，或筑堤束水。若无法自排（如在水网圩区），则（1）建站抽排；（2）进一步提高沟道的滞蓄能力，可采取提高加密沟网、提前预降沟水位等措施。若排水沟同时具有排渍和排涝的要求，则应同时满足上述两种水位要求。若以排涝要求确定沟道断面，则以排渍要求来校核。若以排渍要求确定沟道断面，则以排涝要求来校核。二、排水沟横断面设计任务：确定排水沟横断面尺寸一般干、支沟应作具体设计，斗沟选择有代表性斗沟作典型设计，农沟可采用地区统一的标准断面。下面介绍排水沟横断面设计的步骤。（一）按排涝设计流量确定排水沟过水断面通常按明渠均匀流公式计算，方法与渠道计算相似。1、底坡i考虑（1）接近地面坡降，以避免深挖方（2）应考虑承泄区水位，尽量自排（3）满足不冲不淤（比降不能太大，也不能太小）（4）结合引水的沟道比降宜缓，此时应顺坡排水，倒坡引水。（5）结合蓄水灌溉、滞涝、通航时，也可采用平底。一般取值范围：干沟1/6000〜1/20000，支沟1/4000〜1/10000，斗沟1/2000〜1/5000，农沟1/1000~1/20002、边坡系数m主要与土质和沟深有关，参考表8-9（P.242）。一般同级沟、渠相比，沟道的边坡系数大于渠道的边坡系数。因为（1）地下水渗出；（2）坡面径流冲刷；（3）沟内积水时,波浪的侵蚀。3、糙率n（1）新开的沟道与渠道相同，约0.02~0.025;（2）易生杂草的沟道n较大，一般取0.025〜0.030。4、不冲不淤流速不淤流速一般为0.3〜0.4m/s。不冲流速见表8-8。排水沟的设计流速应满足不冲不淤的要求。（二）根据防渍、通航、养殖要求校核排水沟的水深和底宽通航和养殖对干、支沟的要求如表8-10。如果不能满足防渍、通航和养殖要求，则应拓宽加深断面；如果排渍要求的沟深比排涝要求的沟深大得多，则可以采用复式断面。（这样能满足排渍要求，又不致使断面扩大很多）（三）校核滞涝要求对于平原、水网圩区，排水沟一般有滞涝要求。1、确定需要排水沟滞蓄的水深切蓄=尸_如蓄—必沟蓄—血抽排式中，P——设计净雨；如蓄田间蓄水量；血沟蓄——沟道蓄水量；血抽排——水泵抢排水量；滋沟蓄、曲抽排均为折算至全面积上的水深。2、计算需要排水沟滞蓄水量设排涝区面积为F（m2），则需要滞蓄的水量为嗨=0.00购沟蓄F（代）3、排水沟滞蓄容积（滞蓄能力）排水沟滞蓄能力为莎沟=£加（ill3）式中,l为排水沟的长度。4、校核若嗡王临滞，则排水沟能满足滞蓄要求。若嗡弋呼沟滞，则应当采取措施：1）增加抢排水量;2）减小要求的滞蓄量；3）扩大沟沟深或沟宽，或采用复式断面，4）增加沟道密度。（四）校核沟道灌溉引水能力利用排水沟引水灌溉时，往往平坡，逆坡引水。需校核：输水距离及水位能否满足灌溉要求。校核方法：推算水面曲线。如不满足应调整排水沟的水力参数。三、排水沟纵断面图绘制1、上下级排水沟的水位接上下级沟日常水位应有一定的水面落差（0.1〜0.2m）。上级沟道的